النواة

المقدمة

النواة أو النواة هي أكبر عضية في الخلية وتقع في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة. تحتوي نواة الخلية المستديرة ، التي يحدها غشاء مزدوج (غلاف نووي) ، على المعلومات الجينية المعبأة في الكروماتين ، وهو الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). كمخزن للمعلومات الجينية ، نواة الخلية لها أهمية مركزية للوراثة.

وظيفة نواة الخلية

تحتوي جميع الخلايا البشرية باستثناء كريات الدم الحمراء على نواة يكون فيها الحمض النووي على شكل كروموسومات. نواة الخلية تنظم وتتحكم في جميع العمليات التي تحدث في الخلية. على سبيل المثال ، تعليمات تركيب البروتينات ، ونقل المعلومات الجينية ، وتقسيم الخلايا وعمليات التمثيل الغذائي المختلفة.

بالإضافة إلى تخزين المعلومات الجينية ومضاعفة (تكرار) من الحمض النووي وتخليق الأحماض النووية الريبية (RNA) عن طريق نسخ الحمض النووي (النسخ) ، وكذلك تعديل هذا الحمض النووي الريبي (المعالجة) لأهم وظائف نواة الخلية.

بالإضافة إلى الحمض النووي في نواة الخلية ، يمتلك البشر أيضًا الحمض النووي للميتوكوندريا في الميتوكوندريا ، والذي يكون تكاثره مستقلاً تمامًا عن النواة. يتم هنا تخزين معلومات العديد من البروتينات الضرورية لسلسلة الجهاز التنفسي.

اكتشف المزيد حول هذا الموضوع: التنفس الخلوي عند البشر

رسم توضيحي لنواة الخلية

1. نواة -
   نواة
2. الغشاء النووي الخارجي
   (المغلف النووي)
   نوكليوليما
3. الغشاء النووي الداخلي
4. الكريات النووية
   النواة
5. البلازما النووية
   نيوكليوبلازم
6. خيط DNA
7. المسام النووي
8. الكروموسومات
9. زنزانة
   سيلولا
   أ- نواة
   ب - الخلية

يمكنك العثور على نظرة عامة على جميع الصور من Dr-Gumpert تحت: الصور الطبية

ما هي مادة النواة؟

المادة النووية هي المعلومات الجينية المشفرة في النواة. يُعرف هذا أيضًا باسم DNA (حمض الديوكسي ريبونوكلييك). يتكون جزيء DNA أو RNA بدوره من كتل بناء كيميائية أساسية ، وهي النيوكليوتيدات ، ويتكون من سكر (deoxyribose لـ DNA أو ribose لـ RNA) ، وبقايا فوسفات حمضية وقاعدة. القواعد تسمى الأدينين ، السيتوزين ، الجوانين أو الثايمين (أو اليوراسيل في حالة الحمض النووي الريبي) ، الحمض النووي فريد من نوعه بسبب التسلسل الثابت للقواعد الأربعة ، والذي يختلف في كل شخص.

الحمض النووي ليس في شكل خيط حر ، ولكنه ملفوف حول بروتينات خاصة (هيستونات) ، والتي تُعرف مجتمعة باسم الكروماتين. إذا تم ضغط هذا الكروماتين أكثر ، فإن الكروموسومات تتشكل في النهاية ، والتي تكون مرئية تحت المجهر في الطور من الانقسام. وبالتالي فإن الجسيمات على شكل قضيب هي ناقلات المعلومات الجينية وتشارك في تقسيم النواة. تحتوي خلية جسم الإنسان الطبيعية على 46 كروموسومًا مرتبة في أزواج (مجموعة كروموسومات مزدوجة أو ثنائية الصبغيات). 23 كروموسوم من الأم و 23 كروموسوم من الأب.

تعرف على المزيد حول الحمض النووي

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي النواة على النواة ، والتي يمكن ملاحظتها بشكل خاص كمنطقة مضغوطة. يتكون من RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي).

اقرأ المزيد عن هذا الموضوع الريبوسومات

ما هو كاريوبلازم؟

يعرف الكاريوبلازم أيضًا بالبلازما النووية أو البلازما النووية. يصف الهياكل التي تقع داخل الغشاء النووي. في المقابل ، هناك أيضًا السيتوبلازم ، الذي يحده غشاء الخلية الخارجي (البلازمالم).

يمكنك أيضًا أن تقرأ عن هذا: بلازما الخلية في جسم الإنسان

تتكون هاتان الغرفتان بشكل كبير من الماء والمواد المضافة المختلفة. الفرق المهم بين caryoplasm و cytoplasm هو تركيزات مختلفة من المنحلات بالكهرباء ، مثل Cl- (كلوريد) و Na + (الصوديوم). تمثل هذه البيئة الخاصة في karyoplasm البيئة المثلى لعمليات النسخ والنسخ ، كما يتم تخزين الكروماتين الذي يحتوي على المادة الوراثية والنواة في karyoplasm.

حجم النواة

عادة ما يكون لنواة الخلايا حقيقية النواة شكل دائري وقطرها من 5 إلى 16 ميكرومتر. يمكن رؤية النواة الواضحة في المجهر الضوئي ويبلغ قطرها 2 - 6 ميكرومتر. بشكل عام ، يعتمد مظهر وحجم نواة الخلية بشدة على نوع الخلية وأنواعها.

الغشاء المزدوج لنواة الخلية

يتم فصل نواة الخلية عن السيتوبلازم بواسطة غشاء مزدوج. يسمى هذا الغشاء المزدوج الغلاف النووي ويتكون من غشاء نووي داخلي وخارجي ، مع وجود فراغ حول النواة بينهما. كلا الغشاءين متصلان ببعضهما البعض عن طريق المسام وبالتالي يشكلان وحدة فسيولوجية (انظر القسم التالي).

بشكل عام ، تتكون الأغشية المزدوجة دائمًا من طبقة ثنائية الدهون يتم فيها تضمين بروتينات مختلفة. يمكن تعديل هذه البروتينات بمخلفات السكر المختلفة وتمكين الوظائف البيولوجية المحددة للغشاء النووي.

مثل جميع الأغشية المزدوجة ، يحتوي الغلاف النووي على كلاهما محب للماء (محبة للماء) وكذلك تجنب الماء (نافرة من الماء) جزء وبالتالي فهو قابل للذوبان في الماء والدهون (البرمائيات). في المحاليل المائية ، تشكل الدهون القطبية للغشاء المزدوج تكتلات ويتم ترتيبها بحيث يواجه الجزء المحب للماء الماء ، بينما ترتبط الأجزاء الكارهة للماء من الطبقة المزدوجة ببعضها البعض.يخلق هذا الهيكل الخاص شرطًا أساسيًا للنفاذية الانتقائية للغشاء المزدوج ، مما يعني أن أغشية الخلايا لا يمكن اختراقها إلا لبعض المواد.

بالإضافة إلى التبادل المنظم للمواد ، يعمل الغلاف النووي أيضًا على تحديد (التقسيم) من نواة الخلية وتشكل حاجزًا فسيولوجيًا بحيث يمكن فقط لمواد معينة الدخول والخروج من نواة الخلية.

اقرأ المزيد عن الموضوع: غشاء الخلية

لماذا تحتاج المسام النووية؟

المسام الموجودة في الغشاء عبارة عن قنوات معقدة يبلغ قطرها من 60 إلى 100 نانومتر تشكل حاجزًا فسيولوجيًا بين النواة والسيتوبلازم. إنها ضرورية لنقل جزيئات معينة من أو إلى نواة الخلية.

تشمل هذه الجزيئات ، على سبيل المثال ، mRNA ، الذي يلعب دورًا رئيسيًا في النسخ المتماثل والترجمة اللاحقة. يتم نسخ الحمض النووي أولاً في نواة الخلية ، بحيث يتم إنشاء mRNA. تترك هذه النسخة من المادة الوراثية نواة الخلية عبر مسام نووي وتصل إلى الريبوسومات ، حيث تتم الترجمة.

وظائف نواة الخلية

تحدث عمليتان بيولوجيتان أساسيتان في نواة الخلية: من ناحية ، تكرار الحمض النووي ، ومن ناحية أخرى ، النسخ ، أي نسخ الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي.

أثناء انقسام الخلية (الانقسام) ، يتضاعف الحمض النووي (النسخ المتماثل). فقط بعد مضاعفة المعلومات الجينية بالكامل يمكن أن تنقسم الخلية وبالتالي تشكل أساسًا للنمو وتجديد الخلايا.

أثناء النسخ ، يتم استخدام أحد خيطي DNA كقالب ويتم تحويله إلى تسلسل RNA تكميلي. تحدد مجموعة متنوعة من عوامل النسخ الجينات التي يتم نسخها. يتم تعديل الحمض النووي الريبي الناتج في العديد من الخطوات الأخرى. يُطلق على المنتج النهائي المستقر ، الذي يمكن تصديره إلى السيتوبلازم وترجمته في النهاية إلى كتل بناء بروتينية ، اسم الرنا المرسال (mRNA).

اكتشف المزيد حول هذا: وظائف نواة الخلية

ماذا يحدث عندما تنقسم نواة الخلية؟

يُفهم أن انقسام نواة الخلية هو تقسيم نواة الخلية ، والذي يمكن أن يحدث بطريقتين مختلفتين. يختلف النوعان ، الانقسام والانقسام الاختزالي ، في عمليتهما وأيضًا في وظيفتهما. اعتمادًا على نوع انقسام نواة الخلية ، يتم الحصول على خلايا ابنة مختلفة.

بعد انتهاء الانقسام الفتيلي ، يكون لديك خليتان ابنتان متطابقتان مع الخلية الأم ولديهما أيضًا مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. يسود هذا النوع من انقسام نواة الخلية في الكائن البشري. وظيفتها هي تجديد جميع الخلايا ، مثل خلايا الجلد أو خلايا الغشاء المخاطي. يحدث الانقسام المتساوي على عدة مراحل ، ولكن يوجد تقسيم حقيقي واحد فقط للكروموسومات.

على النقيض من ذلك ، يتكون الانقسام الاختزالي من إجمالي قسمين أساسيين. نتيجة الانقسام الاختزالي المكتمل هي أربع خلايا تحتوي على مجموعة أحادية العدد الصبغية من الكروموسومات. هذه الخلايا الجرثومية ضرورية للتكاثر الجنسي وبالتالي لا يمكن العثور عليها إلا في الأعضاء التناسلية.

في النساء ، تكون خلايا البويضة موجودة في المبايض منذ الولادة. في الكائنات الحية الذكرية ، يتم إنتاج الحيوانات المنوية في الخصيتين وتكون جاهزة للإخصاب.
إذا كنت مهتمًا أكثر بهذا الموضوع ، فاقرأ مقالتنا التالية أدناه: الانقسام الاختزالي - شرح ببساطة!

عندما تندمج خلية البويضة والحيوانات المنوية أثناء الإخصاب ، يتم إنشاء خلية بها مجموعة كروموسوم ثنائية الصبغيات من مجموعتين من الكروموسومات أحادية العدد.

اقرأ المزيد عن الموضوع: انقسام نواة الخلية

ما هو نقل نواة الخلية؟

نقل النواة (مرادف: زرع النواة) هو إدخال نواة إلى خلية بويضة بدون نواة. تم إنتاج هذا بشكل مصطنع ، على سبيل المثال باستخدام الأشعة فوق البنفسجية. يمكن بعد ذلك إدخال خلية البويضة المنواة في الفرد الناضج جنسياً وحملها حتى نهايتها. بهذه الطريقة ، تتلقى الخلية المنواة سابقًا معلومات وراثية وتتغير نتيجة لذلك.

يمثل هذا الإجراء نوعًا من الإخصاب اللاجنسي واستخدم لأول مرة في عام 1968. هناك طرق علاجية تهدف إلى إنتاج أنسجة معينة من الخلايا الجذعية التي يمكن استخدامها في عمليات الزرع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام نقل نواة الخلية الجسدية للاستنساخ. ومع ذلك ، لأسباب أخلاقية ، لا يُسمح بهذا إلا للحيوانات ، على الرغم من أنه مثير للجدل أيضًا هنا ، حيث تموت العديد من الحيوانات أثناء هذه العملية أو ولدت مريضة. وأفضل مثال معروف هو النعجة دوللي المستنسخة. كانت هذه الأغنام المستنسخة مطابقة وراثيا لأمها.

نواة الخلية العصبية

الخلايا العصبية (الخلايا العصبية) هي خلايا متمايزة نهائياً. على عكس الخلايا الأخرى ، لم يعد بإمكانها الانقسام. ومع ذلك ، فإن الخلايا العصبية لديها القدرة على التجديد والتكرار المحدد للمهام ("تدريب الدماغ") يزيد من مرونة الدماغ.

نواة الخلية تقع في جسم الخلية (سوما) للخلية العصبية. يحتوي الغلاف النووي على مادة المايلين ، وهي مادة توجد على وجه التحديد في الجهاز العصبي ، وتحتوي على نسبة بروتين أقل من الأغشية المزدوجة الأخرى.

يعتبر استقبال ونقل المعلومات في شكل نبضات كهربائية (إمكانات العمل) من أهم مهام الخلايا العصبية. الناقلات العصبية عبارة عن مراسلات كيميائية تسمح للخلايا العصبية بالتواصل مع بعضها البعض. بصفتها مركز التحكم في الخلية العصبية ، تنظم نواة الخلية بشكل أساسي إنتاج مختلف المواد المرسلة والتعبير عن المستقبلات المعنية.

من خلال ربط ناقل عصبي بالمستقبل المناسب ، يتم نقل التأثير المقابل إلى الخلية العصبية. من الأهمية بمكان عدم وجود تأثيرات خاصة بالمرسل ، ولكن هناك تأثيرات خاصة بالمستقبلات فقط. هذا يعني أن تأثير مادة الرسول يعتمد على المستقبلات.